裝配式住宅建筑給排水管線的設(shè)計(jì)分析

安臘梅

（山西筑城建筑設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

裝配式住宅建筑對(duì)于排水管的要求較高，需要排水管線設(shè)計(jì)合理準(zhǔn)確，對(duì)排水管線的選材和節(jié)能降噪設(shè)計(jì)也有一定的要求。所以對(duì)裝配式住宅建筑中排水管線進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，有效保證裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計(jì)的合理準(zhǔn)確性，給住宅居民帶來更好的生活住宅體驗(yàn)。

1 裝配式住宅建筑

裝配式住宅建筑是指依據(jù)建筑工程設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)要求，運(yùn)用機(jī)械工藝化的方式對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工，將加工好的部件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，來完成裝配式住宅建筑的施工工作。裝配式住宅建筑已經(jīng)漸漸成為我國(guó)建筑市場(chǎng)的主流建筑之一，具有施工效率快、成本低、建設(shè)過程綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，成為人們和開發(fā)商較為喜歡的建筑模式。與傳統(tǒng)的施工方式相比，裝配式住宅建筑在建造過程中也有很多的優(yōu)點(diǎn)。由于裝配式住宅建筑是將工廠加工好的部件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，避免了建筑過程中對(duì)空氣和土地造成二次污染，響應(yīng)了我國(guó)倡導(dǎo)的綠色發(fā)展理念?，F(xiàn)場(chǎng)施工也減少了樓體滲漏和結(jié)構(gòu)裂縫等問題，提高了裝配式住宅建筑整體的安全性和穩(wěn)定性，有利于建筑可持續(xù)發(fā)展。裝配式住宅建筑采用的是工廠建造，施工現(xiàn)場(chǎng)組裝的方式，減少了人工和材料的投入，降低了建筑成本。施工現(xiàn)場(chǎng)組裝的方式可以克服環(huán)境對(duì)于施工的效率影響，減少了施工時(shí)對(duì)周圍居民的噪聲影響[1]。裝配式住宅建筑以工期短，施工效率高，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)快速成為人們認(rèn)可的建筑模式。

2 裝配式住宅建筑給排水管線的設(shè)計(jì)原則

裝配式住宅中給排水管線的設(shè)計(jì)十分重要，由于給排水管線的分布錯(cuò)綜復(fù)雜，極大地提高了給排水管線的設(shè)計(jì)難度。在裝配式住宅建筑中給排水管線的設(shè)計(jì)需要遵循，管線平面排列不能重疊，減少交叉的原則，來減少給排水管線在使用中的污染問題。在裝配式住宅建筑給排水管線的設(shè)計(jì)中，要求各種管線在平面上不得相互交叉，嚴(yán)格規(guī)范管線的水平位置，對(duì)于豎向管線的高層需要考慮由上到下依次排列，保證給排水管線能夠正常地供居民使用。在給排水管線的設(shè)計(jì)中要考慮當(dāng)?shù)氐慕涤炅?，?duì)于降雨量較大的城市中裝配式住宅建筑，給排水管線設(shè)計(jì)要確?？梢约皶r(shí)將雨水排出，避免污水對(duì)住宅內(nèi)部造成污染。在設(shè)計(jì)中也要注意給水管和污水管交叉時(shí)，要將給水管敷設(shè)在污水管上，防止造成用水污染，管道腐蝕等問題。給排水管線設(shè)計(jì)時(shí)要注意架空管不能影響行人和采光，管道中的水流也避免被冰凍，來提高管道的使用年限。對(duì)于精裝一體化的裝配式住宅建筑，對(duì)給排水管線的設(shè)計(jì)也要遵循一體化的原則[2]。需要由專業(yè)人員根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的給排水管道部件，再交給工廠施工后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。在工廠設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮預(yù)制構(gòu)件的溝槽和孔洞預(yù)留位置是否精準(zhǔn)，避免施工過程中出現(xiàn)無法安裝的問題。

3 裝配式住宅建筑給排水管線的設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 生活給水系統(tǒng)

裝配式住宅建筑中的生活給水系統(tǒng)是，通過在預(yù)制件中預(yù)埋供水管線完成的，需要工廠在裝配式構(gòu)建生產(chǎn)和給排水管線的設(shè)計(jì)中對(duì)管道做到精確的定位，預(yù)留出管道敷設(shè)空間。生活給水系統(tǒng)需要給排水管道設(shè)計(jì)中將工廠生產(chǎn)出的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行全部埋設(shè)，在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝完畢后需要對(duì)接口和衛(wèi)生器具進(jìn)行準(zhǔn)確的連接。預(yù)埋件更換技術(shù)保證了生活給水系統(tǒng)的安裝合理性，在給水系統(tǒng)管線安裝出現(xiàn)問題時(shí)，可及時(shí)通過預(yù)留管線對(duì)管線進(jìn)行更換，保證了生活給水系統(tǒng)能夠正常使用發(fā)揮。更換管道預(yù)埋技術(shù)能夠快速的對(duì)預(yù)埋管線出現(xiàn)質(zhì)量問題進(jìn)行修補(bǔ)，來保證生活給水系統(tǒng)功能能夠正常的發(fā)揮。

3.2 生活排水系統(tǒng)

生活排水系統(tǒng)是指同層排水不穿越本層結(jié)構(gòu)樓板將水排到下層空間的排水方式。裝配式住宅中衛(wèi)生間排水管道施工方法對(duì)排水管道安裝技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，對(duì)施工流程進(jìn)行了創(chuàng)新。衛(wèi)生間UPVC排水管道施工方法是指在結(jié)構(gòu)施工時(shí)，將排水支管連接預(yù)埋件和管道吊頂預(yù)埋件直接安裝在衛(wèi)生間內(nèi)，經(jīng)過一次結(jié)構(gòu)混凝土的澆筑，使結(jié)構(gòu)面較為平整光潔，減少了結(jié)構(gòu)版面上的預(yù)留孔洞和污染。在裝配式住宅建筑排水系統(tǒng)的安裝時(shí)，使用衛(wèi)生間UPVC排水管道施工方法，將排水管道經(jīng)過設(shè)計(jì)，由工廠直接生產(chǎn)出統(tǒng)一尺寸的管道，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無電源裝配式施工，減少了施工中產(chǎn)生的粉塵和廢料，降低了對(duì)空氣的污染。以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻體軸線為基礎(chǔ)，按照設(shè)計(jì)的定位圖尋找相對(duì)的空間尺寸。在制作預(yù)埋定位圖時(shí)可以使用預(yù)埋定位模板，對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行準(zhǔn)確的平面定位，在定位過程中要保證模板定位點(diǎn)和結(jié)構(gòu)軸線的準(zhǔn)確吻合，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖和排水管坡度的要求，對(duì)樣板層和標(biāo)準(zhǔn)間樣版進(jìn)行安裝。在安裝過程中，專業(yè)人員要根據(jù)樣板層不同戶型標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生間的實(shí)際情況，對(duì)排水管道管件和連接管件的長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)一的測(cè)量和記錄，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制作出統(tǒng)一尺寸的排水管道，再利用UPVC膠水對(duì)管道進(jìn)行組裝[3]。在裝配式住宅建筑中衛(wèi)生間UPVC排水管道施工方法安裝時(shí)要注意確?，F(xiàn)場(chǎng)安裝對(duì)口連結(jié)實(shí)，安裝后要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，自上而下的對(duì)排水立管進(jìn)行安裝，并將立管預(yù)留孔洞進(jìn)行封堵。

3.3 雨水排水系統(tǒng)

在裝配式住宅建筑給水管線設(shè)計(jì)應(yīng)用中，要注意雨水排水系統(tǒng)的安裝。雨水排水系統(tǒng)的安裝需要設(shè)計(jì)師對(duì)建筑的施工地點(diǎn)進(jìn)行考察，根據(jù)實(shí)際情況的排水量和降雨量，對(duì)雨水排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝。在排水系統(tǒng)管道的設(shè)計(jì)中要充分考慮排水的可靠性，考慮建筑外墻外管與水泥管的方式，減少雨水對(duì)裝配構(gòu)件的影響。在雨水排水系統(tǒng)安裝時(shí)，可以根據(jù)雨水排水量對(duì)排水管道進(jìn)行平坡敷設(shè)，立管相對(duì)集中布置，將雨水集中地流向電梯廳、樓梯間周圍的集中管井中，保證在自然降水時(shí)能夠有效地進(jìn)行雨水排放。

4 裝配式住宅建筑給排水管線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 管槽預(yù)留設(shè)計(jì)

在裝配式住宅建筑中給排水管線設(shè)計(jì)時(shí)要關(guān)注管槽預(yù)留設(shè)計(jì)。管槽預(yù)留設(shè)計(jì)針對(duì)于裝配式建筑住宅中一體化衛(wèi)浴模式，一體化衛(wèi)浴模式是指可以同時(shí)在衛(wèi)生間滿足洗浴、盥洗等需求的整體衛(wèi)浴產(chǎn)品。對(duì)于這種整體衛(wèi)浴產(chǎn)品在進(jìn)行給排水管線設(shè)計(jì)時(shí)要注意在墻體預(yù)留出管槽，為安裝整體衛(wèi)浴模式施工做準(zhǔn)備。在裝配式住宅建筑中對(duì)整體衛(wèi)浴的安裝，需要專業(yè)人員在設(shè)計(jì)時(shí)提前在墻體為排水管道預(yù)留出管槽，工廠中可將給排水管在管槽中安裝完畢后，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。在整體衛(wèi)浴給排水管設(shè)計(jì)時(shí)要充分測(cè)量管槽寬度、高度和管徑等信息，為工廠在制作構(gòu)建時(shí)有準(zhǔn)確的參數(shù)信息，設(shè)計(jì)出相對(duì)合適的給排水管道。

4.2 預(yù)留孔洞與預(yù)埋套管

在裝配式住宅建筑給水管道施工中容易出現(xiàn)孔洞不合格，管道不匹配等問題，阻礙了排水管道施工的速度和效率。所以在裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計(jì)中，要充分考察住宅建筑的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出相對(duì)合理的排水管道和預(yù)留孔洞，預(yù)埋管套方案。在設(shè)計(jì)預(yù)留孔洞或預(yù)埋管道方案時(shí)，專業(yè)人員一般會(huì)運(yùn)用直接預(yù)埋管道附件的方式來解決孔洞不合格、管道不匹配等問題。根據(jù)工人的施工經(jīng)驗(yàn)，孔洞不合格、管道不匹配的問題較多出現(xiàn)在陽臺(tái)板、空調(diào)板和屋面等地方，需要工作人員在裝配式住宅建筑施工中對(duì)幾個(gè)地點(diǎn)提起重視。陽臺(tái)板、空調(diào)板和屋面等部位是進(jìn)行預(yù)埋構(gòu)件的常用地方，施工人員要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其考察，確保預(yù)留出的孔洞和預(yù)埋管套的合理性，推動(dòng)裝配式住宅建筑中排水管道施工的進(jìn)行。由于裝配式建筑住宅所需的構(gòu)件大多都在工廠中被生產(chǎn)出來，構(gòu)件經(jīng)過工廠精細(xì)設(shè)計(jì)加工后再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，由于構(gòu)件是工廠根據(jù)相關(guān)參數(shù)精細(xì)加工而成的，所以在裝配式住宅建筑施工中可以預(yù)留孔洞和預(yù)埋管道[4]。給水管道預(yù)埋設(shè)計(jì)中也要遵循相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，在施工過程中，要減少對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建不必要的影響。給水管道在穿越剪刀墻，承重基礎(chǔ)等承重部位要預(yù)留出相對(duì)應(yīng)的孔洞，孔洞的位置不應(yīng)高于管頂上部0.1m，不能影響承重結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。預(yù)留孔洞和預(yù)埋管道在影響裝配式住宅施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，也應(yīng)考慮附加保溫層的厚度。

4.3 管道吊支架設(shè)計(jì)

在裝配式住宅建筑給排水管線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)中，要重視管道吊支架設(shè)計(jì)。管道吊支架要根據(jù)材料的不同，選擇相對(duì)應(yīng)的配套附件，來確定管道吊支架之間的間距和設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)管道吊支架時(shí)要根據(jù)不同的管線材質(zhì)，對(duì)管道掉指甲之間的距離進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的調(diào)整。固定支架普遍設(shè)計(jì)在管道的兩端，支撐的強(qiáng)度滿足于橫向管線的承重要求。對(duì)于管道吊支架中存在拐彎的管道，應(yīng)將支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在拐彎位置。管道吊支架的設(shè)計(jì)和安裝要充分參考國(guó)家相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在安裝前參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)來保證安裝時(shí)的合理性。管道吊支架的設(shè)計(jì)與安裝要從居民的生活和排水管道設(shè)計(jì)出發(fā)，考慮構(gòu)建的通用性，在吊支架安裝中能夠互換，通用構(gòu)件來提高管道吊支架安裝速率和質(zhì)量，降低裝配式住宅建筑施工中給排水管道建設(shè)的成本和污染。

4.4 立管與消防管道設(shè)計(jì)

在裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計(jì)中，要充分考慮樓板的位置，盡量避免在樓板處進(jìn)行施工。在給排水管線設(shè)計(jì)中為保證排水管道能夠順利的使用，可在獨(dú)立館中設(shè)置部分的立管來保證排水管道合理運(yùn)行。獨(dú)立管道，中立管的使用對(duì)提升排水管道整體建設(shè)和使用效果有促進(jìn)作用。裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計(jì)中，要重視對(duì)消防管道的設(shè)計(jì)，為排水管道能否安全運(yùn)行提供基礎(chǔ)。在給排水管線設(shè)計(jì)時(shí)也要對(duì)公共部位管道進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，要對(duì)公共檢修部件控制閥門及檢查靠進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的考察和控制，來提高排水管道整體使用時(shí)的安全性和可靠性。

4.5 BIM技術(shù)的運(yùn)用

BIM技術(shù)在裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。在裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)建立相對(duì)應(yīng)的模型，為后續(xù)施工奠定了良好的基礎(chǔ)。利用BIM建立的建筑模型，可以與項(xiàng)目預(yù)定施工方案進(jìn)行結(jié)合，將方案中的外觀和功能利用BIM技術(shù)進(jìn)行直觀的體驗(yàn)，及時(shí)對(duì)方案中不合理的地方進(jìn)行改正，來保證方案的合理性和可靠性，提高裝配式住宅建筑的施工效率。專業(yè)人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，再利用BIM技術(shù)制作出相對(duì)應(yīng)的三維模型，來確保排水管道在安裝時(shí)的位置準(zhǔn)確性，為排水管道設(shè)計(jì)與安裝提供了便利條件。BIM技術(shù)也可以運(yùn)用在管線碰撞實(shí)驗(yàn)中。在給排水管線設(shè)計(jì)方案中可以將排水管線的實(shí)際情況展示出來，但是無法將管線安裝后的位置和間距出現(xiàn)的問題進(jìn)行直觀感受，阻礙了排水管道工程的施工進(jìn)程，影響了排水管道施工工程的建設(shè)質(zhì)量[5]。利用BIM模型對(duì)管線進(jìn)行碰撞實(shí)驗(yàn)有效地解決了這一問題。BIM技術(shù)建設(shè)的管道模型，可將管線安裝后間距和交叉出現(xiàn)的問題進(jìn)行直觀的展示，有利于專業(yè)人員在模型展示中對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和有效的更改，來確保排水管道工程施工的順利進(jìn)行。在裝配式住宅建筑給排水管線安裝中，也可以利用BIM模型對(duì)其施工流程進(jìn)行演練。裝配式住宅建筑施工中，需要將工廠生產(chǎn)出的構(gòu)件進(jìn)行組裝，但在施工過程中使用垂直吊裝設(shè)備無法將施工材料進(jìn)行準(zhǔn)確的擺放，大大阻礙了施工現(xiàn)場(chǎng)工作的效率。而使用BIM技術(shù)可將施工流程進(jìn)行提前演練，將所需構(gòu)件放在合理準(zhǔn)確的位置，使吊裝設(shè)備在進(jìn)行構(gòu)件組裝時(shí)能夠準(zhǔn)確的找到構(gòu)件的位置，并順利安裝。BIM技術(shù)在裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計(jì)和安裝中提供了很大的便利，推動(dòng)了施工的工作質(zhì)量和工作效率。

5 結(jié)語

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，裝配式住宅建筑工程被我國(guó)建筑行業(yè)廣泛的使用，對(duì)于裝配式建筑住宅中給排水管線的設(shè)計(jì)要提起重視，充分考慮給排水管線設(shè)計(jì)中的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來提高裝配式住宅建筑的工程質(zhì)量。在裝配式住宅建筑中給排水管線設(shè)計(jì)要從管槽預(yù)留設(shè)計(jì)、預(yù)留孔洞與預(yù)埋套管管道吊支架設(shè)計(jì)，BIM設(shè)計(jì)的運(yùn)用等方面進(jìn)行考慮，結(jié)合綜合布局方式對(duì)各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行分析優(yōu)化，來保證裝配式住宅中給排水管線安裝使用質(zhì)量。對(duì)裝配式住宅建筑給排水管線中設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，保障給排水管線設(shè)計(jì)中的合理性，來提高裝配式住宅建筑中給排水管線的設(shè)計(jì)水平和工程質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。